تولید همزمان توان و هیدروژن با استفاده از حرارت اتلافی موتور جت فضایی

در این پژوهش، یک سیکل جدید خنک کن بازیابی باز چند مرحله­ای اسکرمجت به همراه تولید توان و هیدروژن، که در آن سوخت اسکرمجت همان مبرد سیستم خنک کن می­باشد، ارائه شده است. تحلیل جامع ترمودینامیکی و اگزرژی به منظور ارزیابی عملکرد سیستم، محاصبه میزان تولید توان و هیدروژن و همچنین مطالعه اثرات انبساط چند مرحله­ای بر روی سیستم پیشنهادی پیاده سازی شد. برای دبی جرمی سوخت ۴/۰کیلوگرم برثانیه، ظرفیت خنک کاری سیستم جدید ارائه شده ۱۶/۹ مگاوات، خالص توان تولیدی ۳۸/۳ مگاوات و میزان هیدروژن تولیدی ۲/۴۲ کیلوگرم بر ساعت محاسبه شده است. از سوی دیگر، نتایج ارزیابی اگزرژی نشان داد که PEM الکترولایزر با بیش از ۴۴ درصد اتلاف اگزرژی بالاترین میزان اتلاف اگزرژی را در بین تمام اعضای مختلف سیکل پیشنهادی دارد. بعد از آن مسیر خنک کن اول با بیش از ۳۹ درصد اتلاف اگزرژی رتبه دوم را از لحاظ اتلاف اگزرژی داراست. بازده انرژی و اگزرژی سیستم ارائه شده به ترتیب ۰۱/۱۳ درصد و ۱۲/۲۲ درصد به دست آمده است.

کلیدواژه ها:

Thermodynamic analysis ، Scramjet ، Multi-expansion ، PEM electrolyzer ، تحلیل ترمودینامیکی اسکرمجت انبساط چند مرحله ای خنک کن بازیابی چند مرحله ای PEM الکترولایزر